第九章：电弧炉炼钢(lin n)第一页，共三十二页。第一节概述(ish)n1、炼钢的重要性、目的、要求n1）熔化钢液，达到温度n2）控制成分，碳、硅、锰n3）降低硫、磷，达到要求n4）纯净钢液，清除杂质、气体n2、电弧炉炼钢的特点(tdin)、应用n特点：1）成分控制容易：不用燃料，炉气容易控制。n2）热效率高n3）易于实现自动控制n4）成本高n应用：大多数应用。第二页，共三十二页。第二节 三相电弧炉的构造(guzo)和工作原理第三页，共三十二页。一、构造(guzo)：炉体炉盖装料机构电极升降机构倾炉机构炉盖旋转(xunzhun)机构电气装置水冷装置第四页，共三十二页。n1、炉体第五页，共三十二页。n2、炉盖：第六页，共三十二页。3、装料机构(jgu)第七页，共三十二页。n4、电极(dinj)升降机构 图9-1中的5、6、7第八页，共三十二页。n5、倾炉机构(jgu)：机械驱动、液压驱动n 图9-1中的16、17、18第九页，共三十二页。n7、水冷装置(zhungzh)：电极夹持器、炉盖圈、n炉门框、炉门。n6、电气(dinq)装置第十页，共三十二页。第三节 碱性电弧炉氧化(ynghu)法炼钢n氧化(ynghu)法、不氧化(ynghu)法第十一页，共三十二页。n一、炼钢工艺要点n工艺过程：n补炉、装料、熔化期、氧化期、还原(hunyun)期、出钢。n1、补炉：卤水+镁砂n要点：炉温高、操作快、补层薄第十二页，共三十二页。2、装料： 1）正确选择(xunz)大中小块料比例2）装料顺序：石灰、小料、大块(dkui)料、小料、四周中小料、小料第十三页，共三十二页。n3）布料要求：n（1）底紧上松n（2）中心(zhngxn)高四周低n（3）WMo等放在高温区，n但不能放在电弧作用区以免烧损n4）超装：第十四页，共三十二页。3、熔化期n1）熔化期过程n 一阶段(jidun)：起弧阶段(jidun)n二阶段：穿井阶段n三阶段：电极回升阶段n四阶段：熔化低温区阶段第十五页，共三十二页。n2）熔化期任务：n（1）熔化钢液n（2）脱部分磷n（3）防止吸气(xq)、金属挥发n（4）达到所需温度n3）提高熔化速度的措施n（1）吹氧助燃n（2）用燃料辅助加热n（3）炉外预热废钢第十六页，共三十二页。4、氧化(ynghu)期 n1）任务（1）脱磷、脱碳nFe2P+FeO+CaO(CaO)4P2O5+Fen（2）除气：氮氢n（3）去除钢液中夹杂物n2）氧化方法（1）矿石氧化法平稳、易控制，过程长、耗电多。n（2）氧气(yngq)氧化法过程短、耗电少，不易控制。n（3）矿石氧气结合氧化法n3）操作原则n1先磷后碳2温度：先低后高n3造渣：先多后少4供料，先矿石后吹氧第十七页，共三十二页。5、还原(hun yun)期 n 1）主要任务（1）脱氧硫n（2）最终调整成分(chngfn)满足要求n（3）调整钢液温度正常浇注n2）造渣n白渣：石灰、氟石、碳粉n电石渣：石灰、氟石、碳粉（高温下，石灰、碳合成电石）M+FeOMO+Fe（脱氧）CaO+FeSCaS+FeO（脱硫）6、出钢第十八页，共三十二页。二、炼钢(lin n)过程的物理化学分析n1、硅锰的氧化nSi+O2SiO2Si+FeOFe+SiO2nMn+O2MnO2Mn+FeOFe+MnO2n熔化结束后，大部分硅锰氧化掉了。n熔化中期，炉温低，有利(yul)硅锰氧化n2、脱磷nFe2P+FeO+CaO(CaO)4P2O5+Fen条件：高碱度、强氧化性、粘度小的炉渣第十九页，共三十二页。n2）炉渣的粘度(zhnd)n脱磷在炉渣-钢液的界面进行，粘度大，不利扩散的进行，不利脱磷。n3）渣量n渣量大有利脱磷，但消耗大量的能源n1）炉渣(lzh)的碱度和氧化性第二十页，共三十二页。n4）温度n脱磷是放热反应，温度低，有利脱磷进行，温度高，会出现“返磷现象”，所以，氧化(ynghu)终期及时除渣。第二十一页，共三十二页。n3、脱碳n脱碳是手段、不是目的n作用生成CO造成(zochn)沸腾，均匀钢液的温度成分。去除气体和夹杂物。n高温有利脱碳第二十二页，共三十二页。n4、脱氧nM+FeOMO+FeM：Si、Mn、Aln各种元素的脱氧能力n（1）沉淀脱氧：n加入脱氧剂，快，n但脱氧产物留在钢液中n（2）扩散脱氧：n在还原性炉渣中的脱氧n钢液质量好，但，慢n实际(shj)：两者结合，最后，铝沉淀脱氧第二十三页，共三十二页。n扩散脱氧原理：nLFeO=（FeO）渣/FeO液n氧的分配系数n与温度有关(yugun)n实现扩散脱氧的条件：n1）还原性炉气（造还原性渣）n2）高的炉温高温时，碳氧亲和力大n3）炉渣粘度，粘度小好第二十四页，共三十二页。n5、脱硫n扩散脱硫，与扩散脱氧相似n分配系数(xsh)：LFeS=（FeS）渣/FeS液n条件：n1）高的炉温n2）炉渣的还原性大，n碱度影响n3）足够的量第二十五页，共三十二页。三、合金钢的冶炼(ylin)要点n1、合金(hjn)元素的适宜加入时间n不氧化元素随炉加入镍等n微氧化元素熔化后期铜等n氧化元素还原期加入n2、合金元素的收得率n3、铁合金的处理大小30-80mm、烘烤n4、加入合金的操作要点n密度大、熔点高应不停搅拌，以免沉淀n密度小先扒渣后加入，并压入钢液第二十六页，共三十二页。第二十七页，共三十二页。第四节 酸性电弧炉氧化(ynghu)法炼钢工艺n1、酸性电弧炉炼钢的优缺点n1）炉衬(lchn)的寿命长nSiO2热稳定性好，MgO稳定性差n2）冶炼的时间较短不脱磷、硫n3）钢液中的气体夹杂物少n酸性渣流动性差，严密盖住钢液，侵入气体少。nFeO少，弱碱性，脱氧剂加入少，杂质少。n4）热效率高造渣少，节能n5）不能脱硫、磷，炉料要求高n6）不能冶炼高锰钢。第二十八页，共三十二页。n2、酸性电弧炉氧化法炼钢的工艺要点n 1）配料限制硫磷含量n2）补炉硅砂+水玻璃n3）熔化期造渣材料少n4）氧化期氧化脱碳，造成沸腾，除气、夹杂(jiz)物n5）还原期脱氧，调整成分n6）出钢第二十九页，共三十二页。第五节 直流电弧炉炼钢(lin n)n一、直流电弧炉炼钢(linn)的工作原理n大整流器n国外已达75吨、n国内15吨n两根电极n平放，对放第三十页，共三十二页。n二、直流电弧炉的优点n1）电弧稳定性强交流点-熄100次/秒n2）电极消耗少直流1.4g/kwh，交流6g/kwhn3）噪声污染小n4）电能消耗低低3-5%n5）电弧较长有利减少钢液增碳n6）能产生(chnshng)电磁搅拌作用，使化学成分和温度均匀第三十一页，共三十二页。内容(nirng)总结第九章：电弧炉炼钢 。应用：大多数应用。二阶段：穿井阶段。三阶段：电极回升阶段。四阶段：熔化低温区阶段。Fe2P+FeO+CaO(CaO)4P2O5+Fe。条件：高碱度、强氧化性、粘度小的炉渣。LFeO=（FeO）渣/FeO液。3）炉渣粘度，粘度小好。扩散脱硫，与扩散脱氧相似。分配系数(xsh)： LFeS=（FeS）渣/FeS液。6）能产生电磁搅拌作用，使化学成分和温度均匀第三十二页，共三十二页。